一個(gè)電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)，它使用一個(gè)超級(jí)電容器組作為儲(chǔ)能裝置，提出了一個(gè)可行的解決方案，用于提高電能供應(yīng)的質(zhì)量和可靠性。可以同時(shí)執(zhí)行幾項(xiàng)任務(wù)，例如無(wú)功補(bǔ)償、電流諧波減小和脈動(dòng)負(fù)載平滑。更多因此，PCS可以作為不間斷電源(UPS)在電網(wǎng)短時(shí)間中斷時(shí)運(yùn)行。

　　介紹

　　在實(shí)際應(yīng)用中，臨界負(fù)載需要高可靠性的電源一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的UPS配置可以滿足這一要求能量通常存儲(chǔ)在連接到中間直流環(huán)節(jié)的鉛酸蓄電池組分流器中。但是，大多數(shù)電網(wǎng)故障都很短(<1s)，因此，應(yīng)該采用大功率和低能耗的存儲(chǔ)設(shè)備。在這些應(yīng)用中使用電池需要超大的電池池，為永遠(yuǎn)不會(huì)使用的能量?jī)?chǔ)備支付額外費(fèi)用。

　　目前，超級(jí)電容器是一種新興的電化學(xué)器件技術(shù)，具有非常高的容量值，允許達(dá)到4.5Wh/kg的比能量密度和約3500W/kg的功率密度。使用這些適用于高功率和低能耗應(yīng)用的新型超級(jí)電容器，可以更好地利用UPS等應(yīng)用的能量?jī)?chǔ)備，并緩解因負(fù)載過(guò)大而導(dǎo)致的電源功率波動(dòng)。.

　　該系統(tǒng)具有UPS運(yùn)行所需的相同硬件結(jié)構(gòu)，能夠執(zhí)行其他任務(wù)，如無(wú)功補(bǔ)償、電流減少、負(fù)載不平衡補(bǔ)償和平滑脈動(dòng)負(fù)載。以這種方式，UPS的行為作為一個(gè)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)，電網(wǎng)供應(yīng)是超級(jí)電容器組的設(shè)計(jì)與目前使用的UPS或平滑負(fù)載功率波動(dòng)的UPS相比，具有顯著的改善電能質(zhì)量的效果。為了在系統(tǒng)作為UPS或平滑負(fù)載功率波動(dòng)時(shí)利用存儲(chǔ)的能量，需要對(duì)超級(jí)電容器組進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。我司建議可使用型號(hào)為

　　FH27R0Z405M-N1830PY-JY1的超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能方案。該超級(jí)電容器組連接到dc/dc升壓轉(zhuǎn)換器，從而允許與dc-link總線進(jìn)行雙向能量流動(dòng)。三相電壓源逆變器(VSI)通過(guò)三相變壓器與PCC并聯(lián)。PCC通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)連接到主電源，在電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)作為UPS運(yùn)行時(shí)必須關(guān)閉該開(kāi)關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)供電時(shí)，存儲(chǔ)的能量可用于補(bǔ)償由于負(fù)載的接通和斷開(kāi)而引起的閃爍現(xiàn)象。在這些瞬態(tài)過(guò)程中，PCS 交換一定量的存儲(chǔ)能量，以提供瞬時(shí)負(fù)載功率與其平均值之間的差值，該值由電源提供。

　　從圖 1 可以清楚地看出，PC 的直流/交流部分具有與并聯(lián)有源電力濾波器相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)因此，通過(guò)適當(dāng)控制 PCS，還可以補(bǔ)償負(fù)載無(wú)功功率，減少非線性負(fù)載的電流諧波，并補(bǔ)償不平衡負(fù)載。這些功能是通過(guò)直接控制變壓器中的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目的是在任何操作條件下強(qiáng)制源電流保持平衡和正弦。源電流與源電壓的基波正序分量同步。因此FH27R0Z405M-N1830PY-JY1超級(jí)電容器可應(yīng)用于功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可改善電能質(zhì)量和不間斷電源。

　　圖1

　　FH27R0Z405M-N1830PY-JY1

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